(57)【要約】【課題】  現像部内におけるトナー濃度又はトナー量を精度よく安定化して、良好な画質を長期にわたり維持できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナー像を形成するために現像部から消費される第１トナー消費量と、トナー像の形成とは別に現像部から消費される第２トナー消費量とを算出する（Ｓ１５）。そして、それらを合算した総トナー消費量に基いて、トナー補給部から現像部へのトナー補給量を調整する（Ｓ９〜Ｓ１８）。【選択図】        図５
2005121682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収納するとともに、像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、
前記現像部にトナーを補給するトナー補給部と、を備え、
前記トナー像を形成するために前記現像部から消費される第１トナー消費量と前記トナー像の形成とは別に前記現像部から消費される第２トナー消費量とを合算した総トナー消費量に基いて、前記トナー補給部から前記現像部へのトナー補給量を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２トナー消費量は、前記現像部の動作時間に基いて算出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記動作時間をｔ１として、定数をｍとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×ｔ１×ｍ
なる式で求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像部の動作回数に基いて前記第２トナー消費量を補正することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記動作時間をｔ１として、定数をｍとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとして、前記動作回数をＲとして、定数をｐとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×（ｔ１×ｍ＋Ｒ×ｐ）
なる式で求めることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２トナー消費量は、前記現像部に現像バイアスが印加される時間に基いて算出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像バイアスが印加される時間をｔ２として、定数をｎとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×ｔ２×ｎ
なる式で求めることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像部の動作回数に基いて前記第２トナー消費量を補正することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像バイアスが印加される時間をｔ２として、定数をｎとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとして、前記動作回数をＲとして、定数をｐとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×（ｔ２×ｎ＋Ｒ×ｐ）
なる式で求めることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体上にトナー像を形成するための露光光の露光時間をＴとして、単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとしたときに、前記第１トナー補給量を、
ΔＭ×Ｔ
なる式で求めることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤が新品状態である情報に基いて、前記トナー補給量を調整することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像部は、メモリを備え、
前記メモリは、新品状態である前記現像剤の情報を保持するとともに、その情報を経時における前記現像剤の情報に更新することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像剤は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤であることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記現像剤は、トナーからなる１成分現像剤であることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、２成分現像剤又は１成分現像剤を収納した現像部に適宜にトナーを供給しながら現像工程をおこなう画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等の他の成分が含まれる場合もある。）を用いた画像形成装置では、画質を安定化させることを目的として、トナー濃度（現像剤に対するトナーの割合である。）を調整する技術が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
具体的には、現像部内における現像剤のトナー濃度が安定するように、トナー濃度を直接的に又は間接的に検出して、その検出結果に基いてトナー補給部から現像部にトナーを補給する。すなわち、検出したトナー濃度が低い場合には、像担持体上にトナー像を形成するために現像部からトナーの消費があったものとして、その消費を補填する量のトナーがトナー補給部から現像部に補給される。
【０００４】
現像剤のトナー濃度を制御する方法としては、以下のようなものが開示されている。
第１に、特許文献１等において、透磁率の変化を検出できるトナー濃度センサ（Ｔセンサ）を現像部内に設置して、現像剤のトナー濃度を直接的に検出する技術が開示されている。この場合、検出したトナー濃度に基いて、トナー補給部におけるトナー補給量を調整する。
【０００５】
第２に、特許文献２等において、像担持体上に形成したトナー像（基準パターン）の画像濃度を光学的に検出できるトナー濃度センサ（Ｐセンサ）を像担持体に対向する位置に設置して、現像剤のトナー濃度を間接的に検出する技術が開示されている。この場合も、検出したトナー濃度に基いて、トナー補給部におけるトナー補給量を調整する。
第３に、特許文献３等において、トナー濃度センサを用いずに、書込み画像の画像面積に係わるデータに基いてトナー補給部におけるトナー補給量を調整する技術が開示されている。
【０００６】
他方、トナーのみからなる１成分現像剤（外添剤等の他の成分が含まれる場合もある。）を用いた画像形成装置でも、画質を安定化させることを目的として、現像部（トナー溜め）に収納するトナー量を調整する技術が用いられている。
すなわち、現像部のトナー量が所定量以上になった場合に、トナー粒径が変化したり、外添剤がトナーに埋没する等による、画質劣化が生じる。また、現像部のトナー量が所定量以下になった場合に、互いに接触する現像ローラと補給ローラとの間にトナーが介在されずに、現像ローラと補給ローラとが磨耗する不具合が生じる。
【０００７】
このような不具合を解決するために、特許文献４等には、１成分現像剤を収納する現像部内のトナー量を光学的に検出して、その検出結果に基いてトナー補給部から現像部にトナーを適宜に補給して、現像部内のトナー量を安定化する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−４４１８９号公報
【特許文献２】特開平６−２５８９１号公報
【特許文献３】特開平５−２３２８１５号公報
【特許文献４】特開２００２−２８７４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の画像形成装置は、現像部内におけるトナー濃度又はトナー量を精度よく安定化することが難しかった。そのため、良好な画質を長期にわたり安定的に維持することができない場合があった。
【００１０】
具体的には、次の通りである。
上述の特許文献１の技術は、透磁率センサとしてのトナー濃度センサが、マグネットを搭載した現像ローラによる磁力の影響を受けないように、現像ローラからある程度距離を置いて設置する必要があった。すなわち、トナー濃度センサが、現像ローラによる磁力によって、トナー濃度の誤検出をおこすのを未然に防ぐ必要があった。ところが、現像ローラの近傍は、トナー消費が活発におこなわれていて、画質変動に直接関連するトナー濃度変動が生じるところである。そのため、現像ローラ近傍にトナー濃度センサを設置できないことは、正確なトナー濃度の検出を高い応答性にておこなうことの障壁になっていた。
【００１１】
これに対して、上述の特許文献２や特許文献３の技術は、画質変動に直接関連するトナー濃度の検出を比較的迅速におこなうことができる。ところが、現像部におけるトナーの消費には、像担持体上にトナー像を形成するために消費されるものと、それとは別に消費されるものとがある。トナー像の形成とは別に消費されるものとしては、像担持体上に地肌汚れとして付着するトナーや、現像部外に飛散するトナー等がある。そして、特許文献２や特許文献３では、トナー濃度制御において、トナー像の形成に係わるトナー消費のみが反映され、トナー像の形成とは別に消費されるトナー消費は反映されないために、トナー濃度の安定化の精度が低くなっていた。
【００１２】
このように、現像部内における２成分現像剤のトナー濃度にばらつきが生じると、出力画像において画像濃度のばらつきや地肌汚れが生じたり、カラー画像形成装置による出力画像の色ずれが生じたりすることになる。
【００１３】
他方、特許文献４の技術は、現像部内のトナーの吸湿状態や劣化状態によって、堆積したトナーの表面位置が変動するために、正確なトナー量の検出が難しかった。すなわち、現像部内のトナーは撹拌されながら流動しているものの、吸湿状態や劣化状態によってトナーの塊が崩れにくくなる場合等がある。そのような場合には、光センサによる検出値が実際のものよりも大きくなってしまい、結果として現像部内のトナー量は小さめに制御されてしまう。
【００１４】
このように、現像部内における１成分現像剤のトナー量にばらつきが生じると、出力画像において画像濃度のばらつきや地肌汚れが生じたり、カラー画像形成装置による出力画像の色ずれが生じたり、現像ローラ等の構成部材が磨耗劣化することになる。
【００１５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像部内におけるトナー濃度又はトナー量を精度よく安定化して、良好な画質を長期にわたり維持できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、現像剤を収納するとともに、像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、前記現像部にトナーを補給するトナー補給部と、を備え、前記トナー像を形成するために前記現像部から消費される第１トナー消費量と前記トナー像の形成とは別に前記現像部から消費される第２トナー消費量とを合算した総トナー消費量に基いて、前記トナー補給部から前記現像部へのトナー補給量を調整するものである。
【００１７】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１記載の発明において、前記第２トナー消費量は、前記現像部の動作時間に基いて算出されるものである。
【００１８】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項２に記載の発明において、前記動作時間をｔ１として、定数をｍとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×ｔ１×ｍ
なる式で求めるものである。
【００１９】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記現像部の動作回数に基いて前記第２トナー消費量を補正するものである。
【００２０】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項４に記載の発明において、前記動作時間をｔ１として、定数をｍとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとして、前記動作回数をＲとして、定数をｐとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×（ｔ１×ｍ＋Ｒ×ｐ）
なる式で求めるものである。
【００２１】
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記第２トナー消費量は、前記現像部に現像バイアスが印加される時間に基いて算出されるものである。
【００２２】
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６に記載の発明において、前記現像バイアスが印加される時間をｔ２として、定数をｎとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×ｔ２×ｎ
なる式で求めるものである。
【００２３】
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記現像部の動作回数に基いて前記第２トナー消費量を補正するものである。
【００２４】
また、請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項８に記載の発明において、前記現像バイアスが印加される時間をｔ２として、定数をｎとして、前記像担持体上にトナー像を形成するための単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとして、前記動作回数をＲとして、定数をｐとしたときに、前記第２トナー消費量を、
ΔＭ×（ｔ２×ｎ＋Ｒ×ｐ）
なる式で求めるものである。
【００２５】
また、請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記像担持体上にトナー像を形成するための露光光の露光時間をＴとして、単位露光時間当りの第１トナー消費量をΔＭとしたときに、前記第１トナー補給量を、
ΔＭ×Ｔ
なる式で求めるものである。
【００２６】
また、請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記現像剤が新品状態である情報に基いて、前記トナー補給量を調整するものである。
【００２７】
また、請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記現像部は、メモリを備え、前記メモリは、新品状態である前記現像剤の情報を保持するとともに、その情報を経時における前記現像剤の情報に更新するものである。
【００２８】
また、請求項１３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記現像剤を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤としたものである。
【００２９】
また、請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記現像剤を、トナーからなる１成分現像剤としたものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、トナー像の形成に係わる第１トナー消費量の他に、地肌汚れやトナー飛散等により消費される第２トナー消費量をも算出して、それらを合算した総トナー消費量に基づいてトナー補給量を調整している。これによって、現像部内におけるトナー濃度又はトナー量を精度よく安定化して、良好な画質を長期にわたり維持できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３２】
実施の形態１．
図１〜図７にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
図１において、１は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、２は画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（光学部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収納された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３は感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像部、２４は転写ベルト３０の内周面に当接する転写ローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部、３０は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像が転写される被転写材Ｐを搬送する転写ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの現像部２３に各色のトナーを補給するトナー補給部、６１は転写紙等の被転写材Ｐが収納される給紙部、６６は被転写材Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。
【００３３】
ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫには、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５等が、一体的に保持されている。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上で、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
【００３４】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。その後、帯電電位が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
【００３５】
一方、書込み部２において、ＬＤ光源から画像情報に対応したレーザ光（露光光）が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００３６】
イエロー成分のレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面右側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分の静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分のレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面右から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分の静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面右から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面右から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３７】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、さらに回転して、現像部２３との対向位置に達する。そして、現像部２３から感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、転写ベルト３０との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、転写ベルト３０の内周面に当接するように転写ローラ２４が設置されている。そして、転写ローラ２４の位置で、転写ベルト３０によって搬送された被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が、順次転写される（転写工程である。）。
【００３８】
なお、転写ベルト３０は、駆動ローラと３つの従動ローラとによって張架・支持されている。そして、駆動ローラによって、転写ベルト３０は図中の矢印方向に走行する。
【００３９】
そして、転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、一連の作像プロセスが終了する。
【００４０】
一方、給紙部６１からは、給紙ローラ６２により給送された被転写材Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４の位置に導かれる。レジストローラ６４に導かれた被転写材Ｐは、搬送タイミングを制御されながら、転写ベルト３０と吸着ローラ２７との当接部に向けて搬送される。
その後、被転写材Ｐは、図中矢印方向に走行する転写ベルト３０に搬送されながら、４つの感光体ドラム２１との対向位置を順次通過する。こうして、被転写材Ｐ上には各色のトナー像が重ねて転写されて、カラー画像が形成される。
【００４１】
その後、カラー画像が形成された被転写材Ｐは、転写ベルト３０から離脱して、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップ部にて、カラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材Ｐは、排紙ローラ６９によって、出力画像として装置本体１外に排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４２】
次に、図２Ａ及び図２Ｂにて、画像形成装置本体１における作像部としてのプロセスカートリッジについて詳述する。図２Ａはプロセスカートリッジを示す断面図であり、図２Ｂはその現像部２３を示すＡ−Ａ断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つのプロセスカートリッジは、収納されるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。
【００４３】
図２Ａに示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、現像部２３と、クリーニング部２５とが、ケース２６内に一体的に収納されている。現像部２３は、現像ローラ２３ａ、第１撹拌スクリュ２３ｂ、第２撹拌スクリュ２３ｃ、ドクターブレード２３ｄ等で構成され、その内部にはキャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤（厳密には、外添剤等の他の成分も含有する。）が収納されている。クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ、クリーニングローラ２５ｂ等で構成されている。
【００４４】
先に述べた作像プロセスを、さらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２Ａ中の矢印方向に回転している。現像部２３内のトナーＴは、図２Ｂに示すように、間に仕切り壁２３ｅを介在するように配設された第１撹拌スクリュ２３ｂと第２撹拌スクリュ２３ｃとによって、トナー補給部３２から補給されたトナーＴとともにキャリアＣと混合されながら長手方向に循環する（図２Ｂ中の矢印方向の循環である。）。そして、摩擦帯電したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に供給される。
【００４５】
なお、トナー補給部３２内のトナーＴは、現像部２３内のトナーＴの消費にともない、トナー補給ローラ３５を介して現像部２３内に適宜に補給されるものである。詳しくは、トナー補給ローラ３５は、略円柱部材にＤカット部を設けたものである。そして、トナー補給ローラ３５が図２Ａ中の矢印方向に回転することによって、Ｄカット部によって形成される空隙に溜まったトナーＴが現像部２３に補給される。なお、現像部２３内のトナーＴの消費は、後述する制御によって算出されるものである。
【００４６】
その後、現像ローラ２３ａに担持されたトナーＴは、ドクターブレード２３ｄの位置を通過した後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。そして、その対向位置で、トナーＴは、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された領域の潜像電位と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差によって形成される電界によって、トナーＴが感光体ドラム２１表面に付着する。
そして、感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、トナー濃度センサ２８の位置を通過した後に転写部に達して、そのほとんどが被転写材Ｐ上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存したトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。
【００４７】
次に、図３及び図４を用いて、上述の画像形成装置における制御部について詳述する。
図３のブロック図を参照して、画像入力部１０１に画像情報が入力されると、その情報が画像制御コントローラ１０２を介してエンジンコントローラ１０３のシーケンス制御部１０６に送信される。そして、シーケンス制御部１０６によって駆動部制御回路１１０を制御して、駆動部８０が動作する。これにより、感光体ドラム２１や現像部２３等の駆動部材が動作する。さらに、シーケンス制御部１０６によって、転写部電源制御回路１１１を制御して転写ローラ（転写部）２４に電圧を印加して、現像部電源制御回路１１３を制御して現像部２３の現像ローラ２３ａに現像バイアスを印加して、帯電部電源制御回路１１４を制御して帯電部２２に電圧を印加する。
【００４８】
さらに、シーケンス制御部１０６によって書込み制御回路１０９を制御して、書込み部２からレーザ光Ｌ（露光光）を照射する。このとき、レーザ光Ｌの露光時間が露光時間計測部でカウントされる。また、シーケンス制御部１０６によってトナー補給部制御回路１１２を制御して、トナー補給部３２のトナー補給ローラ３５が回転駆動する。
また、シーケンス制御部１０６は、カウンタ部１０４、演算処理部１０７、カウンタ値等を記憶するメモリ１０８との間で、情報を双方向に送信できるように接続されている。これにより、後述のトナー補給制御を可能にしている。
【００４９】
図４にて、図３の制御部によって制御される、作像部のタイミングを示す。
まず、駆動部８０のうち、感光体ドラム２１を駆動する感光体ドラム駆動部が駆動されて、帯電部２２に電圧が印加される。その後、駆動部８０のうち、現像部２３を駆動する現像駆動部が駆動されて、それと同時に現像ローラ２３ａに現像バイアスが印加される。
ここで、現像領域における地肌部電位（感光体ドラム２１上においてトナー像を形成しない領域の表面電位である。）は、図４に示すように、現像部２３の駆動タイミングに合わせてＶＤボルトになるように制御されている。また、現像部２３の駆動動作の終了とともに、地肌部電位は減衰する。
【００５０】
図４を参照して、本実施の形態１の制御によれば、トナー像の形成とは別に現像部２３から消費されるトナーＴの量（第２トナー消費量である。）は、現像部２３の動作時間（又は、現像部２３に現像バイアスが印加される時間）に比例する。
本実施の形態１では、トナー像の形成に係わる第１トナー消費量を算出するとともに、上述の第２トナー消費量を現像部２３の動作時間に基づいて算出して、それらを合算して総トナー消費量を求める。そして、総トナー消費量に基づいて、トナー補給部３２からのトナー補給量を調整して、現像部２３内のトナー濃度を安定化する。
【００５１】
次に、図５にて、トナー補給量の調整に係わる制御について説明する。
まず、所定のタイミングで（例えば、所定のプリント枚数間隔ごとに）、演算処理部１０７にてメモリ１０８からトナー濃度の記憶値が読込まれる（ステップＳ１〜Ｓ２）。
さらに、演算処理部１０７にてメモリ１０８からトナー補給量カウンタの記憶値が読込まれる（ステップＳ３）。
【００５２】
その後、読込んだトナー濃度が、所定値Ｃ（例えば、７％である。）より小さいかが判定される（ステップＳ８）。その結果、トナー濃度が所定値Ｃよりも小さいと判定された場合には、トナー補給回数が計算されて（ステップＳ９）、それにともないトナー補給量がカウントアップされる（ステップＳ１０）。ここで、トナー補給量は、トナー補給ローラ３５の回転回数にほぼ比例するものである。
【００５３】
その後、駆動部８０の現像駆動モータが始動されて（ステップＳ１１）、それにともない露光時間と駆動時間（動作時間）とがカウントアップされる（ステップＳ１２〜Ｓ１３）。その後、上述のトナー補給量に基づいて、実際にトナー補給部３２から現像部２３にトナー補給がされる（ステップＳ１４）。
【００５４】
次に、トナー消費量（総トナー消費量）が算出される（ステップＳ１５）。具体的には、総トナー消費量は、
ΔＭ×（ｔ１×ｍ＋Ｔ）
なる式で求められる。上式において、ΔＭは単位露光時間当りの第１トナー消費量であり、ｔ１は現像部２３の駆動時間（動作時間）であり、ｍは定数であり、Ｔは露光時間（静電潜像の書込みに係わる光源の発光時間）である。
すなわち、上式において、ΔＭ×Ｔの項は、トナー像の形成のみに消費される第１トナー消費量を示す。これに対して、ΔＭ×ｔ１×ｍの項は、トナー像の形成とは別に消費される、地肌汚れ及びトナー飛散による第２トナー消費量を示す。
【００５５】
具体的に、ΔＭは、トナー濃度センサ２８によって検出されたトナー付着量と、潜像の１ドット面積と、１ドットを形成するための露光時間（書込み時間）とによって算出される。すなわち、
ΔＭ＝（単位面積当りトナー付着量×１ドット面積）÷（１ドット書込み時間）
＝（１ドット当りの第１トナー消費量）÷（１ドット書込み時間）
となる。ここで、本実施の形態１では、書込み部２の解像度が６００ｄｐｉで、単位面積当りトナー付着量が５．６ｇ／ｍ2となっていて、ΔＭは０．２４５６ｇ／秒と算出される。
【００５６】
また、定数ｍは、画像比率（印字率）を０％にしたときのトナー消費量（第２トナー消費量）と、動作時間ｔ１と、ΔＭとによって算出される。すなわち、
ｍ＝（第２トナー消費量／ｔ１）÷ΔＭ
となる。ここで、本実施の形態１では、（第２トナー消費量／ｔ１）が２．６６８×１０-4ｇ／秒となり、ｍは１．０８７×１０-3と算出される。
なお、ΔＭやｍは、メモリ１０８に記憶される。
【００５７】
そして、図５のステップＳ１５において、算出されたΔＭ及びｍと、ステップＳ１２でカウントアップされた露光時間Ｔと、ステップＳ１３でカウントアップされた駆動時間ｔ１とを上式に代入して、総トナー消費量が算出される。
その後、ステップＳ１５で算出されたトナー消費量がカウントアップされる（ステップＳ１６）。
【００５８】
その後、カウントアップされた総トナー消費量に基づいて、トナー濃度が計算される（ステップＳ１７）。トナー濃度は、（新品状態のトナー量＋トナー補給量−総トナー消費量）／（新品状態の現像剤量＋トナー補給量−総トナー消費量）で求まる。本実施の形態１では、新品状態の現像剤量が２２０ｇであり、新品状態の現像剤のトナー濃度が７％に設定されているので、新品状態のトナー量は２２０×０．０７ｇとなる。
具体的には、ステップＳ１０でカウントアップされたトナー補給量と、ステップＳ１６でカウントアップされた総トナー消費量とを、上述のトナー濃度の式に代入する。なお、算出されたトナー濃度やトナー消費量は、適宜、メモリ１０８に記憶される。
【００５９】
次に、ステップＳ１７で算出されたトナー濃度が、所定値Ｃ以上であるかが判定される（ステップＳ１８）。その結果、トナー濃度が所定値Ｃ以上であると判定された場合には、本フローを終了する（ステップＳ１９）。
【００６０】
これに対して、トナー濃度が所定値Ｃよりも小さいと判定された場合には、ステップＳ９〜Ｓ１８を繰り返して、トナー補給量の調整によってトナー濃度が最適化される。
なお、トナー濃度の所定値Ｃは、ねらいのトナー濃度が７％である場合、６．８％程度に設定される。これは、トナー補給量のばらつきによるトナー濃度変動分を考慮したものである。
【００６１】
一方、ステップＳ８にて、トナー濃度が所定値Ｃ以上であると判定された場合には、駆動部８０の現像駆動モータが始動されて（ステップＳ２１）、それにともない露光時間と駆動時間（動作時間）とがカウントアップされる（ステップＳ２２〜Ｓ２３）。なお、ここではトナー補給部３２から現像部２３へのトナー補給はおこなわれない。
【００６２】
次に、トナー消費量（総トナー消費量）が、ステップＳ１５と同じように算出される（ステップＳ２４）。算出されたトナー消費量は、カウントアップされる（ステップＳ２５）。
その後、トナー濃度が計算される（ステップＳ１７）。このとき、トナー補給量はカウントアップされていないので、ステップＳ２５でカウントアップされた総トナー消費量を、上述のトナー濃度の式に代入する。
その後、ステップＳ１８を経て、本フローを終了する（ステップＳ１９）。
【００６３】
次に、図６及び図７にて、本実施の形態１の効果について説明する。
図６は、本実施の形態１の画像形成装置における、現像部２３内の現像剤のトナー濃度変動を示すグラフである。図６において、横軸は出力画像のプリント枚数を示し、縦軸は現像剤のトナー濃度を示す。また、曲線Ｓ４は画像比率が５％の出力画像を連続的にプリントしたときのトナー濃度変動を示し、曲線Ｓ５は画像比率が０％の出力画像を連続的にプリントしたときのトナー濃度変動を示し、曲線Ｓ６は画像比率が５％の出力画像を間欠的にプリントしたとき（１プリントごとに装置を停止させるものである。）のトナー濃度変動を示す。
【００６４】
他方、図７は、従来の画像形成装置における、現像部２３内の現像剤のトナー濃度変動を示すグラフである。すなわち、図７の画像形成装置においては、本実施の形態１における、総トナー消費量に基づくトナー補給調整をおこなっていない。図７において、横軸は出力画像のプリント枚数を示し、縦軸は現像剤のトナー濃度を示す。また、曲線Ｓ１は画像比率が５％の出力画像を連続的にプリントしたときのトナー濃度変動を示し、曲線Ｓ２は画像比率が０％の出力画像を連続的にプリントしたときのトナー濃度変動を示し、曲線Ｓ３は画像比率が５％の出力画像を間欠的にプリントしたときのトナー濃度変動を示す。
【００６５】
図６及び図７に示すように、本実施の形態１のトナー補給調整によれば、出力画像の画像比率やプリントモードによらず、トナー濃度が経時でも６．６〜７．４％の範囲に安定することがわかる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態１においては、トナー像の形成に直接係わる第１トナー消費量の他に、地肌汚れやトナー飛散等により消費される第２トナー消費量をも算出して、それらを合算した総トナー消費量に基づいてトナー補給量を調整している。これによって、現像部２３内におけるトナー濃度を精度よく安定化して、画像濃度の安定した良好な画像を長期にわたり維持することができる。
【００６７】
実施の形態２．
図８にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図８は、実施の形態２における画像形成装置の制御を示すタイミングチャートであって、前記実施の形態１の図４に相当する図である。本実施の形態２は、第２トナー消費量が現像バイアスの印加時間により算出される点が、第２トナー消費量を現像動作時間により算出する前記実施の形態１と相違する。
【００６８】
図８を参照して、本実施の形態２におけるシーケンスは、次の通りである。
まず、駆動部８０（感光体ドラム駆動部及び現像駆動部）が駆動されて、帯電部２２に電圧が印加される。その後、現像部２３の現像ローラ２３ａに現像バイアスが印加される。
ここで、現像領域における地肌部電位は、前記実施の形態１とは異なり、現像部２３の駆動タイミングより僅かに先行してＶＤボルトになるように制御されている。
【００６９】
このような制御によれば、図８を参照して、第２トナー消費量は、現像部２３の動作時間にではなく、現像部２３に現像バイアスが印加される時間に比例する。
本実施の形態２では、トナー像の形成に係わる第１トナー消費量を算出するとともに、上述の第２トナー消費量を現像バイアスの印加時間に基づいて算出して、それらを合算して総トナー消費量を求める。そして、総トナー消費量に基づいて、トナー補給部３２からのトナー補給量を調整して、現像部２３内のトナー濃度を安定化する。
【００７０】
具体的には、前記実施の形態１にて説明した図５の制御フローに基づいてトナー補給量が調整される。なお、本実施の形態２では、図５のステップＳ１５で算出される総トナー消費量は、
ΔＭ×（ｔ２×ｎ＋Ｔ）
なる式で求められる。上式において、ΔＭは単位露光時間当りの第１トナー消費量であり、ｔ２は現像部２３に現像バイアスが印加される時間であり、ｎは定数であり、Ｔは露光時間である。
すなわち、上式において、ΔＭ×Ｔの項は、トナー像の形成のみに消費される第１トナー消費量を示す。これに対して、ΔＭ×ｔ２×ｎの項は、トナー像の形成とは別に消費される第２トナー消費量を示す。
【００７１】
ここで、本実施の形態２では、書込み部２の解像度が６００ｄｐｉで、単位面積当りトナー付着量が６．０ｇ／ｍ2となっていて、ΔＭは０．２６３１ｇ／秒と算出される。また、定数ｎは、
ｎ＝（第２トナー消費量／ｔ２）÷ΔＭ
となる。ここで、本実施の形態２では、（第２トナー消費量／ｔ２）が３．０６４×１０-4ｇ／秒となり、ｎは１．１６４×１０-3と算出される。
なお、ΔＭやｎは、メモリ１０８に記憶される。
【００７２】
そして、前記実施の形態１と同様に、算出されたΔＭ及びｎと、カウントアップされた露光時間Ｔと、カウントアップされた現像バイアス印加時間ｔ２とを上式に代入して、総トナー消費量が算出される。さらに、前記実施の形態１と同様に、トナー濃度が算出されて、トナー補給量が調整される。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態２においても、トナー像の形成に直接係わる第１トナー消費量の他に、地肌汚れやトナー飛散等により消費される第２トナー消費量をも算出して、それらを合算した総トナー消費量に基づいてトナー補給量を調整している。これによって、現像部２３内におけるトナー濃度を精度よく安定化して、画像濃度の安定した良好な画像を長期にわたり維持することができる。
【００７４】
実施の形態３．
図９〜図１２にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図９は、実施の形態３における画像形成装置の制御を示すタイミングチャートであって、前記実施の形態１の図４に相当する図である。本実施の形態３は、第２トナー消費量が現像部２３の動作回数に基づいて補正される点が、前記各実施の形態と相違する。
【００７５】
図９を参照して、本実施の形態３におけるシーケンスは、次の通りである。
まず、駆動部８０（感光体ドラム駆動部及び現像駆動部）が駆動されて、これと同時に帯電部２２に電圧が印加され、さらに現像部２３の現像ローラ２３ａに現像バイアスが印加される。
【００７６】
ここで、現像領域における地肌部電位は、現像部２３の駆動タイミングや現像バイアス印加タイミングより僅かに遅れてＶＤボルトになるように制御されている。これは、現像部２３の起動時における感光体ドラム２１上へのキャリアＣ付着を抑止するためである。すなわち、現像領域における地肌部電位が現像バイアス印加タイミングより早くＶＤボルトになるように制御された場合、すなわち、ＶＤボルトに帯電された感光体ドラム２１表面が現像領域に達した後に現像バイアスが印加された場合に、現像部２３内のキャリアＣが感光体ドラム２１上に付着してハニカム状の異常画像等が発生することがある。
【００７７】
これを防止するために、図９のようなシーケンス制御がおこなわれると、現像部２３の起動時（地肌電位が０ボルトで現像バイアスが印加される間である。）に、感光体ドラム２１上に比較的多量の地肌汚れが発生することになる。このような現象は、現像部２３を起動させるたびに起こるものである。すなわち、現像部２３の動作回数（起動から停止に至るまでを動作回数１とする。）に応じて、第２トナー消費量が増加することになる。
【００７８】
本実施の形態３では、トナー像の形成に係わる第１トナー消費量を算出するとともに、上述の第２トナー消費量を動作時間と動作回数とに基づいて算出して、それらを合算して総トナー消費量を求める。そして、総トナー消費量に基づいて、トナー補給部３２からのトナー補給量を調整して、現像部２３内のトナー濃度を安定化する。
【００７９】
なお、現像部２３の動作回数に基づく第２トナー消費量の補正は、シーケンスが図９のような場合に限定されず、図１０のようなシーケンスである場合にも適用できる。すなわち、図１０を参照して、現像領域における地肌部電位が、現像バイアス印加が解除されるタイミングより先行して０ボルトになるように制御される場合には、現像部２３の停止時に多量の地肌汚れが発生することになる。この場合でも、その動作回数に比例して増える地肌汚れ量を第２トナー消費量に加算することで、正確な総トナー消費量を算出することができる。
【００８０】
図１１にて、本実施の形態３における、具体的な制御フローについて説明する。
まず、前記実施の形態１と同様に、所定のタイミングで（例えば、所定時間ごとに）、トナー濃度とトナー補給量カウンタとの記憶値が読込まれる（ステップＳ４１〜Ｓ４３）。
【００８１】
その後、画像情報に基づいて画像比率が３％以上であるかが判定される（ステップＳ４４）。その結果、画像比率が３％より小さいと判定された場合には、現像部２３の動作回数がカウントアップされて（ステップＳ４５）、それにともないトナー濃度が計算される（ステップＳ４６）。ここで、本実施の形態３では、上述のキャリア付着が、画像比率が低くてトナー劣化が進むときに顕著になる現象であることから、図９のシーケンス制御を画像比率が３％より小さいときのみにおこなうものである。具体的には、現像部２３の起動時に感光体ドラム２１上に回転方向に４ｍｍ幅の地肌汚れが発生するようにシーケンス制御している。
【００８２】
その後、前記実施の形態１と同様に、ステップＳ８〜Ｓ１８がおこなわれる。なお、ステップＳ４４にて、画像比率が３％以上であると判定された場合には、ステップＳ４５〜Ｓ４６はおこなわれずに、ステップＳ８〜Ｓ１８がおこなわれる。
ここで、本実施の形態３では、ステップＳ１５で算出される総トナー消費量は、
ΔＭ×（ｔ１×ｍ＋Ｒ×ｐ＋Ｔ）
なる式で求められる。上式において、Ｒは現像部２３の動作回数であり、ｐは定数である。
すなわち、上式において、ΔＭ×Ｔの項は、トナー像の形成のみに消費される第１トナー消費量を示す。これに対して、ΔＭ×（ｔ２×ｎ＋Ｒ×ｐ）の項は、トナー像の形成とは別に消費される第２トナー消費量を示す。なお、ΔＭ×Ｒ×ｐは、第２トナー消費量の補正項である。
【００８３】
ここで、本実施の形態３では、単位面積当りトナー付着量は５．０ｇ／ｍ2となっていて、ΔＭは０．２６３１ｇ／秒と算出される。また、定数ｐは０．０２３３３と算出され、ｍは２．１６８×１０-3と算出される。
そして、前記実施の形態１と同様に、算出されたΔＭ及びｍ及びｐと、カウントアップされた露光時間Ｔと、カウントアップされた動作時間ｔ１と、カウントアップされた動作回数Ｒとを上式に代入して、総トナー消費量が算出される。さらに、前記実施の形態１と同様に、トナー濃度が算出される。
【００８４】
その後、ステップＳ１８でトナー濃度が所定値Ｃ以上であると判定された場合には、さらに画像比率が３％以上であるかが判定される（ステップＳ４７）。その結果、画像比率が３％より小さいと判定された場合には、さらに動作回数がカウントアップされて（ステップＳ４８）、それにともないトナー濃度が計算される（ステップＳ４９）。
その後、算出されたトナー濃度が記憶され（ステップＳ５０）、本フローを終了する（ステップＳ５１）。
【００８５】
図１２にて、本実施の形態３の効果について説明する。
図１２は、本実施の形態３の画像形成装置における、現像部２３内の現像剤のトナー濃度変動を示すグラフである。図１２において、横軸は出力画像のプリント枚数を示し、縦軸は現像剤のトナー濃度を示す。また、曲線Ｓ７は画像比率が５％の出力画像を連続的にプリントしたときのトナー濃度変動を示し、曲線Ｓ８は画像比率が０％の出力画像を連続的にプリントしたときのトナー濃度変動を示し、曲線Ｓ９は画像比率が５％の出力画像を間欠的にプリントしたときのトナー濃度変動を示す。
【００８６】
図１２に示すように、本実施の形態３のトナー補給調整によれば、出力画像の画像比率やプリントモードによらず、トナー濃度が経時でも安定することがわかる。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態３においては、特殊なシーケンス制御をおこなう場合であっても、地肌汚れやトナー飛散等により消費される第２トナー消費量を精度よく算出して、それと第１トナー消費量とを合算した総トナー消費量に基づいてトナー補給量を調整している。これによって、トナー濃度を安定化して、画像濃度の安定した良好な画像を長期にわたり維持することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態３では、第２トナー消費量を動作時間に基づいて算出してこれを動作回数に応じて補正したが、第２トナー消費量を現像バイアス印加時間に基づいて算出する場合であっても動作回数に応じて補正することができる。具体的には、前記実施の形態２における、総トナー消費量を求める式は、補正項ΔＭ×Ｒ×ｐを加えて、
ΔＭ×（ｔ２×ｎ＋Ｒ×ｐ＋Ｔ）
となる。
【００８９】
実施の形態４．
図１３〜図１５にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図１３は、実施の形態４における画像形成装置の作像部を示す構成図であって、前記実施の形態１の図２Ａに相当する図である。本実施の形態４は、現像部２３が１成分現像剤に対応したものである点と、現像部２３にメモリ１８が設置されている点と、新品状態時の現像剤Ｔの情報に基づいて制御がされている点とが、前記実施の形態１と相違する。
【００９０】
図１３に示すように、現像部２３は、現像ローラ２３Ａ、補給ローラ２３Ｂ、撹拌ローラ２３Ｃ、ドクターブレード２３Ｄ等で構成され、その内部にはトナーＴからなる１成分現像剤（厳密には、外添剤等の他の成分も含有する。）が収納されている。また、トナー補給部３２は、トナーボトル３３、ボトル支持部３４等で構成される。さらに、現像部２３のケース上には、現像剤の情報を保持したメモリ１８（例えば、ＩＣチップである。）が設置されている。
【００９１】
本実施の形態４の画像形成プロセスは、現像工程のみが前記各実施の形態のものと異なる。以下、現像工程について詳しく説明する。
現像ローラ２３Ａは、図１３中の矢印方向に回転している。現像部２３（トナー溜め）内のトナーＴは、撹拌ローラ２３Ｃによって撹拌されながら、補給ローラ２３Ｂ位置まで搬送される。補給ローラ２３Ｂに達したトナーＴは、現像ローラ２３Ａと補給ローラ２３Ｂとの間で摩擦帯電され、現像ローラ２３Ａ上に供給される。
【００９２】
なお、トナー補給部３２内のトナーＴは、現像部２３内のトナーＴの消費にともない、現像部２３内のトナー量が一定となるように現像部２３内に適宜に補給されるものである。詳しくは、トナーボトル３３内のトナーＴは、トナーボトル３３の回転にともないボトル口から排出される。そして、そのトナーＴは、ボトル支持部３４、トナー補給経路２６ａを経て、現像部２３内に補給される。なお、現像部２３内のトナーＴの消費は、後述する制御によって算出されるものである。
【００９３】
その後、現像ローラ２３Ａに担持されたトナーＴは、ドクターブレード２３Ｄの位置で薄層化された後に、感光体ドラム２１との対向位置に達する。そして、その対向位置に形成された電界によって、トナーＴは、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。
【００９４】
図１４は、制御部の構成を示すブロック図である。
図１４に示すように、装置本体１に設置されたエンジンコントローラ１０３のメモリ１０８は、現像部２３に設置されたメモリ１８との間で、情報を無線又は有線で双方向に送信できるように構成されている。これにより、現像部２３内の現像剤に係わる情報に基づいて装置本体１を制御したり、現像剤に係わる情報を更新したりすることができる。
【００９５】
図１５にて、本実施の形態４における、具体的な制御フローについて説明する。
まず、トナー濃度及びトナー補給量カウンタの記憶値が読込まれる（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。
その後、前記実施の形態３と同様に、現像部２３の動作回数がカウントアップされて（ステップＳ３４）、それにともないトナー濃度が計算される（ステップＳ３５）。ここで、本実施の形態４では、前記実施の形態３とは異なり、画像比率の判定はおこなわれない。すなわち、本実施の形態４では、図９のシーケンス制御を画像比率に係わらずおこなうものである。
【００９６】
その後、前記実施の形態３と同様に、ステップＳ８〜Ｓ１８がおこなわれる。なお、本実施の形態４の現像部２３は、１成分現像剤に対応したものであるので、現像部２３内のトナー濃度に替わってトナー量が算出される。トナー量は、（新品状態のトナー量＋トナー補給量−総トナー消費量）で求まる。そして、ステップＳ８では、トナー量の所定値Ｄとの比較がおこなわれる。
また、ステップＳ１５で算出される総トナー消費量は、前記実施の形態３と同様に、
ΔＭ×（ｔ１×ｍ＋Ｒ×ｐ＋Ｔ）
なる式で求められる。
【００９７】
その後、ステップＳ１８でトナー量が所定値Ｄ以上であると判定された場合には、さらにトナー量が計算され（ステップＳ３７）、そのトナー量が記憶される（ステップＳ３８）。
そして、本フローを終了する（ステップＳ３９）。
【００９８】
なお、上記制御フローにおいて、メモリ１８内に保持された現像剤の情報（主としてトナー量に係わる情報である。）は、適宜に更新される。具体的には、新品状態の現像剤が現像部２３内にセットされるときに、まず、そのトナー量の情報がメモリ１８に入力される。その後、所定のタイミングでメモリ１８内の情報が書き換えられる（例えば、画像形成プロセスが終了するたびに情報が更新される。）。そして、それらの情報が、上記制御フローにて、活用されることになる。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態４においては、トナー像の形成に直接係わる第１トナー消費量の他に、地肌汚れやトナー飛散等により消費される第２トナー消費量をも算出して、それらを合算した総トナー消費量に基づいてトナー補給量を調整している。また、こうして制御されるトナー量の情報は、メモリ１８にて新品状態時から経時に至るまで逐次保持される。これによって、現像部２３内におけるトナー量を精度よく安定化して、画質の安定した良好な画像を長期にわたり維持することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態４では、メモリ１８を１成分現像剤が収納される現像部２３に設置した。これに対して、メモリ１８を２成分現像剤が収納される現像部２３に設置する場合には、そのメモリ１８には２成分現像剤に係わるトナー濃度や現像剤量等の情報が保持されることになる。２成分現像剤の場合には、新品状態においてトナー帯電量が高くなってトナー付着量が低くなる傾向があるために、現像剤が新品状態である情報に基づいてトナー補給量を調整することで、画像濃度を安定化するためにより的確なトナー濃度調整が可能になる。
【０１０１】
実施の形態５．
図１６にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１６は、実施の形態５における画像形成装置の制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態４の図１５に相当する図である。本実施の形態５は、現像部２３が２成分現像剤に対応したものである点と、現像部２３にメモリ１８を設置せずに現像剤が新品状態であることを検出する手段に基づいた制御がされている点とが、前記実施の形態４と相違する。
【０１０２】
図示は省略するが、本実施の形態５の画像形成装置は、現像部２３内の現像剤が新品状態であることを検出する手段を備えている。
例えば、前記実施の形態１で説明したプロセスカートリッジ２０の構成をとる場合であれば、新品状態のプロセスカートリッジ２０であれば、新品の現像剤が収納されていることになる。したがって、装置本体１へのセットにより変形する爪部材をプロセスカートリッジ２０に設置して、装置本体１に設置されたセンサでセット直前の爪部材の変形状態を検出することで、現像剤が新品状態であることを検出できる。
【０１０３】
図１６に示すように、まず、上述の検出手段によって現像剤が新品状態であるかが判定される（ステップＳ６１〜Ｓ６２）。その結果、現像剤が新品状態であると判定された場合には、装置本体１のメモリ１０８に保持された露光時間カウンタ、駆動時間カウンタ、トナー消費量カウンタ、トナー補給量カウンタがリセットされる（ステップＳ６３〜Ｓ６６）。そして、新品状態の現像剤のトナー濃度がメモリ１０８にセットされる（ステップＳ６７）。ここで、新品状態の現像剤のトナー濃度は、製造段階で所定値になるように管理されているために、その所定値がメモリ１０８に記憶されることになる。
【０１０４】
その後、前記実施の形態１と同様に、ステップＳ８〜Ｓ１８がおこなわれて、本フローを終了する（ステップＳ７０）。
これに対して、ステップＳ６２にて、現像剤が新品状態ではないと判定された場合には、トナー濃度及びトナー補給量カウンタの記憶値が読込まれて（ステップＳ６８〜Ｓ６９）、ステップＳ８以降のフローがおこなわれる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態５においては、第１トナー消費量の他に第２トナー消費量をも算出して、それらを合算した総トナー消費量に基づいてトナー補給量を調整している。また、こうして制御されるトナー濃度は、現像剤が新品状態であることを検出してその新品状態時の情報を出発点として経時に至るまで継続的に管理される。これによって、現像部２３内におけるトナー濃度を精度よく安定化して、画質の安定した良好な画像を長期にわたり維持することができる。
【０１０６】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２Ａ】図１の画像形成装置における作像部を示す構成図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の画像形成装置における制御部を示すブロック図である。
【図４】図１の画像形成装置における制御を示すタイミングチャートである。
【図５】図１の画像形成装置における制御を示すフローチャートである。
【図６】図１の画像形成装置におけるトナー濃度変動を示すグラフである。
【図７】従来の画像形成装置におけるトナー濃度変動を示すグラフである。
【図８】この発明の実施の形態２における画像形成装置の制御を示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態３における画像形成装置の制御を示すタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３における画像形成装置の制御を示す別のタイミングチャートである。
【図１１】実施の形態３における制御を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３におけるトナー濃度変動を示すグラフである。
【図１３】この発明の実施の形態４における画像形成装置の作像部を示す構成図である。
【図１４】実施の形態４における制御部を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４における制御を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態５における画像形成装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  画像形成装置本体（装置本体）、  ２  書込み部、  １８  メモリ、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
２１  感光体ドラム（像担持体）、  ２２  帯電部、
２３  現像部、  ２３ａ、２３Ａ  現像ローラ、
２３ｂ  第１撹拌スクリュ、  ２３ｃ  第２撹拌スクリュ、
２３Ｂ  補給ローラ、  ２３Ｃ  撹拌ローラ、
２４  転写ローラ、  ２５  クリーニング部、  ３０  転写ベルト、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ  トナー補給部、
３３  トナーボトル、  ３５  トナー補給ローラ、
６１  給紙部、  ６６  定着部。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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